Металл–диэлектрик переходы и магнитная восприимчивость в легированных купратных соединениях

Abstract

Приведены результаты теоретического исследования возможности локализации дырочных носителей и металл–диэлектрик переходов, которые проявляются в температурных зависимостях магнитной восприимчивости χ(T) легированных медно-оксидных (купратных) соединений. Проанализированы критерии металл–диэлектрик переходов, вызванных сильным дырочно-решеточным взаимодействием и образованием предельно узких поляронных зон в этих материалах с уменьшением уровня их легирования х. Показано, что такие металл–диэлектрик переходы в легированных купратах La₂₋xSrxCuO₄ и YBa₂Cu₃O₆₊x происходят в недолегированном режиме (т.е. когда х изменяется от 0,04 до 0,12). Определены характерные температурные зависимости χ(T) в ВТСП купратах при различных уровнях их легирования. Полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными по металл–диэлектрик переходам и магнитной восприимчивости в ВТСП купратах.

Приведено результати теоретичного дослідження можливості локалізації діркових носіїв та метал–діелектрик переходів, які проявляються в температурних залежностях магнітної сприйнятливості χ(T) легованих мідно-оксидних (купратних) сполук. Проаналізовано критерії метал–діелектрик переходів, викликаних сильною дірково-гратковою взаємодією і утворенням гранично вузьких поляронних зон в цих матеріалах зі зменшенням рівня їх легування x. Показано, що такі метал–діелектрик переходи у легованих купратах La₂₋xSrxCuO₄ та YBa₂Cu₃O₆₊x відбуваються в недолегованому режимі (тобто коли x змінюється від 0,04 до 0,12). Визначено характерні температурні залежності χ(T) у ВТНП купратах при різних рівнях їх легування. Отримані результати добре узгоджуються з експериментальними даними по метал–діелектрик переходам і магнітній сприйнятливості у ВТНП купратах.

Results are presented from a theoretical study of the possibility of hole carrier localization and metal-insulator transitions which show up in the temperature dependences of the magnetic susceptibility χ(T) of doped copper-oxide (cuprate) compounds. The criteria for metal-insulator transitions owing to strong hole-lattice interactions and the formation of very narrow polaron bands in these materials with reduced doping level x are analyzed. It is shown that these kinds of metal-insulator transitions occur in underdoped La₂₋xSrxCuO₄ and YBa₂Cu₃O₆₊x cuprates (i.e., for x ranging from 0.04 to 0.12). The characteristic temperature dependences χ(T) of the HTSC cuprates are found for different doping levels. These results are in good agreement with experimental data on metal-insulator transitions and the magnetic susceptibility of the HTSC cuprates.